CRTに3つの電子銃があるのはなぜですか？

私はしばらくこれについて疑問に思っていました：

蛍光体は一定期間励起されたままなので、単一の電子銃が赤、緑、青の蛍光体を3つの平行ビームを持つ代わりに連続してターゲットにできると想像できます。これにより、すべての収束問題も解決されます。

業界では3本のビームが使用されており、チューブは私よりもはるかに知識のある人々によって設計されているため、明らかに3本のビームを使用する正当な理由があり、私の考えのどこに欠陥があるのか​​を知りたいです。

最初のカラーテレビは完全にアナログコンポーネントから構築されました。当時利用可能な技術では、単一の電子銃で3色をシーケンスすることは非常に困難でした。

また、個別のガンは、物理的に異なる場所にあるため、シャドウマスクを介して蛍光体ドットの対応するセットを個別に励起できます。各電子ビームが本来の色のみを励起するようにするのは、明確な到達角です。

蛍光体のドットは、スクリーンに到達したときの電子ビームの直径よりもはるかに小さいことに注意してください。単一の電子銃があり、シャドウマスクがない場合、蛍光体のドットは、色の間の「にじみ」を防ぐためにビーム径よりもいくらか大きくする必要があります。

とは言っても、単一の銃と色の時分割多重化を使用した実験デザインが少なくとも1つありました。蛍光体の垂直ストライプを使用し、さらに各グループに内向きのストライプを追加しました。この内側を向いたストライプは、CRTに組み込まれた光電子増倍管によってキャッチされた光のバーストを生成し、これらのパルスは、色多重化回路を実際のビーム位置と同期させるために使用されました。

言うまでもありませんが、流行りませんでした。

モノクロテレビには、画面全体に線を描くガンが1つしかありません。カラーテレビでは、画面に3色を塗る必要があります。

古典的なテレビ信号には、3つのカラーチャネルが単一の信号に混合され、時間多重化されています。この情報は分離され、ビームが横断するときにビームの赤、緑、青の強度レベルを生成します。

残念ながら、色を鮮明に保つために、緑と青の上に赤の情報を塗りたくはありません。

これを行うために、カラーテレビの発明者は、わずかな角度で3本の銃を画面に向けるという巧妙なトリックを思いつきました。次に、ビームは穴のスクリーンを通過する必要があります。スクリーンは、適切な色の蛍光体がある場所を除いて、あらゆる場所に影を効果的に作成します。つまり、赤の銃は赤の蛍光体、緑の緑、青の青のみを照らすことができます。

銃がピクセルをペイントしていないことに注意してください。ビームはスクリーンの穴よりも大きくなっています。実際、テレビは画面上にいくつのピクセルがあるかわかりません。

おそらく、単一の銃と非常に厳密に集束された単一の電子ビームに対する高周波制御を使用して、これを行うことができますが、それは簡単なことではありません。ビームが実際に蛍光体に当たる場所のフィードバックがないため、チューブ内の温度変化、電子機器、および機械的変動に非常に敏感です。

カラーテレビが発明されたとき、真空管はまだ標準であり、トランジスタ化されたテレビはまだ夢でした。実際、彼らがCRTを彼らと同じようにうまくできたことは非常に注目に値します。

もちろん、最新の非CRT TVはこの方法では機能せず、実際にはピクセル駆動型です。

すべてのカラーテレビに3つの電子銃があるわけではありません！

単一の電子銃で、3本の平行ビームではなく、赤、緑、青の蛍光体を順番にターゲットにできると想像できます。これにより、すべての収束問題も解決されます。

ソニーのトリニトロン受像管の仕組みを説明しています。使用する電子銃は1つだけです！

ウィキペディアのページからの引用：

Trinitronの設計には、2つのユニークな機能が組み込まれています。1銃3陰極受像管と、垂直に配置された開口グリルです。

トリニトロンチューブの説明については、Technology Connectionsによるこの優れたビデオを参照してください。

トピック外：トリニトロンテレビを一度見たことがありますが、余裕があるときに購入しました。また、私の最初のPCモニターは小さなトリニトロンでした。

1つのビームで3色の書き込みが試みられました。これは「ビームインデックスチューブ」と呼ばれます。位置フィードバック情報を使用して、細い電子ビームを作成して、1つの蛍光体ストライプをスキャンできます。3色について3回繰り返します。

https://en.wikipedia.org/wiki/Beam-index_tube

利点は次のとおりです。

• シャドウマスクがないため、3倍の効率。

• より細い銃（1つのカソードのみ）、より細い首、より低い磁場、より効率的な偏向。
• 平らな面板および/または浅い円錐の機会。

欠点は次のとおりです。

• 電子の反発のため、電子ビームは基本的に高電流では狭くできません。
• インデックス情報はどこから入手できますか？30 kVのアノードの電流センサー 不可視光を使用した光センサー？
• ビームを正確に操縦する方法は？磁気偏向は比較的遅いです。
• また、ほぼ黒でビームを操縦する必要があります。強いフィードバック信号のために深い黒をあきらめますか？
• ビデオ信号のトリプル帯域幅が必要です。HDTVには問題があります。

プラズマとLCDがすでに地平線上にあるときに、CRTのライフサイクルを延長する試みは失敗しました。すべての複雑なシャドウマスクはより単純です。

これを考えてみてください：LCDパネルのカラーフィルターはシャドウマスクに相当し、光の2/3も吸収します。これを解決することは、CRTにインデックスを付けるよりもはるかに簡単なはずですが、誰もそれを行っていないようです。ディスプレイ業界は非常に不活性です。変更のコストは非常に高くなります。

PS Sony Trinitronガンは、3つのガンに3つのカソードを備えており、1つの大きなメインレンズを共有しています。3つのインライン銃はトリニトロンに固有のものではありませんが、垂直ワイヤのみで構成されるシャドウマスク「開口グリッド」を使用できます。実用的な目的のために、それはいくつかの+と-を持つ単なる別のシャドウマスクです。

PPS外側に周期的なカラーフィルターを備えた1つの白黒ディスプレイを使用することもできます。これにより、「フィールドシーケンシャルカラー」が得られます。ほとんどのDLP（TIによる）ビーマーはこれを行います。これにより、2つの余分なイメージャーが節約され、処理に十分な速度が得られます。

シャドウマスクCRTは、1つの電子銃を使用する代わりに、3つの異なる銃を使用して、三角形または「デルタ」を形成します。画面上の各ピクセルポイントも、3種類の蛍光体で構成されています。赤、青、緑の色を生成するこのプレートには戦略的に配置された穴があるため、3つの電子銃からのビームが特定のピクセルに焦点を合わせると、特定の色を生成するピクセルのみに焦点が合います。

このディスプレイはリフレッシュ線画ディスプレイとも呼ばれます。これは、画像が消える（通常約100ミリ秒）ため、視覚の持続性が静止画像として見えるように、画像を継続的に更新する必要があるためです。一方で高価であり、複雑な画像が表示されるとちらつく傾向があります

あなたの質問が「これはすべての収束問題も解決するだろう」と述べているのは面白いと思います。色の分離と収束のメカニズムを削除します。カラーマスクの解像度はたまたまテレビ画像の解像度に準直交します（厳密に言えば、水平方向にビームがアナログ信号とともに変化するため、厳密に垂直方向にのみ正確に定義されます）：1つの「ドット」は、いくつかの赤、緑、青の蛍光体エリア。色調整により、適切な種類の色付きドットのみが点灯するように、銃、マスク、蛍光体が確実に連携します。

Trinitonは六角形のグリッドを色付きのストライプに置き換え、色間の必要な黒の量を減らします。「マスク」は垂直のワイヤで構成されています。それらを安定させるために、画面全体にわずかに暗い線として表示される2本の水平線が織り込まれています。

いずれにせよ、ビームの焦点は、スクリーン上のさまざまな線が適度に連続した領域をカバーするのに十分な広さであり、それはカラーのドットまたはストライプのサイズよりもかなり小さいです。違いはカラーマスクによって裏付けられており、一般的な画像のジオメトリとは無関係にキャリブレーションできますが、これはかなり正確ではありません。